医学免疫学 抗原

3. 佐剂（Adjuvant）
三、抗原的特异性与抗原表位
1. 抗原的特异性，表现在两方面：
• 免疫原性： Ag APC TCR Ag BCR
• 免疫反应性： Ag Ab
❖ 免疫诊断和免疫治疗的基础
2. 抗原决定簇(antigenic determinant) /抗原表位(epitopes)
✓指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学功 能基团，决定抗原特异性的结构基础，是 TCR/BCR及抗体特异结合的基本单位。
分类： Ｔ细胞超抗原：肠毒素Ａ，能活化CD4或 CD8细胞；
Ｂ细胞超抗原：金黄色葡萄球菌A蛋白 （SPA）、HIV的gp120能结合某些亚类Ｂ 细胞；
γδT 超抗原：HSP，刺激γδＴ细胞增殖、 激活杀伤肿瘤的活性。
❖ 激活多个T细胞克隆； SAgs: 20% of the body’s T-cells
T细胞决定簇
结构
顺序决定簇
识别受体 TCR
抗原本质 大多为蛋白质
大小
8-23个氨基酸残基
位置 MHC
分子的任何部位 必须
B细胞决定簇 构象或顺序决定簇
BCR 蛋白质和多糖类抗原 5-15个氨基酸残基 or 5-7个单糖分子 or 5-8个核苷酸分子 大多位于分子表面 不需要
4.共同抗原与交叉反应 Common antigens and cross-reaction
(2) 同种异体物质（Allo-substances） ---- ABO 血型抗原, 人白细胞表面抗原 （HLA）等
(3) 自身物质（Self component） ❖ 自 身 抗 原 的 释 放 （ Release of
sequestered antigen） ------Such as lens protein, sperm etc.
（二）动物免疫血清
Animal Immune Serum
1.定义：用类毒素免疫动物（马）后，可获得含有 相应抗毒素的血清，称为免疫血清或抗血清。
2.具有两重性： 既是抗体：中和外毒素。 又是抗原：有免疫原性，引起超敏反应.
（三）异嗜性抗原 Heterophilic Antigenes
1.定义：一类与种属特异性无关，存在于不同物种（人、动 物及微生物）间的共同抗原。又称Forssman抗原
—位于分子表面或分子内部，主要被T细胞识别； 有些也能被B细胞识别。
(2) 根据识别抗原决定簇的细胞种类不同
❖T细胞决定簇（T cell determinants） ❖B细胞决定簇（B cell determinants）
T细胞决定簇：被T细胞抗原受体(TCR)所 识别的决定簇
➢ 存在于分子内部或表面，为一段线性排 列的氨基酸序列，即顺序决定簇。
医学免疫学 MEDICAL IMMUNOLOGY
第三章 抗原（antigen，Ag）
➢ 抗原的特性
Characteristics of antigen ➢ 决定抗原免疫原性的因素
Factors affecting immunogenicity of antigen ➢ 抗原的特异性与抗原表位
Specificity and antigenic determinant ➢ 抗原的分类
(3) 物理性状： 颗粒性（Particulate Ag）＞可溶性（soluble Ag） 多聚体（Polymer） > 单体（Monomer）
二） 宿主方面的因素
1. 机体的遗传因素 2. 年龄、性别和健康状态
三） 免疫接种方式
1. 抗原的剂量，抗原注射的间隔时间
2. 抗原进入机体的途径 intracutaneous（皮内) subcutaneous（皮下） intravenous（静脉） oral（口服）
➢抗原（Antigen）：诱导特异性免疫应答
➢耐受原（tolerogen）：导致产生免疫耐 受的物质
➢变应原（allergen）：能引起超敏反应的 物质
一、抗原的特性
1. 免疫原性 （Immunogenicity）：
指抗原能刺激特定的免疫细胞（克隆）， 使之活化、增殖、分化，产生免疫效应物 质(抗体和致敏淋巴细胞)的特性。
❖ 分 子 结 构 改 变 （ Change of molecular structure of auto-substances）
2. 理化状态
(1) 分子大小: 分子量：＞10x103 有免疫原性 ＜5x103 无免疫原性
❖ 结构稳定，更多抗原表位
(2) 化学组成与结构:
蛋白质＞多糖＞核酸、脂类
Hapten
Carrier
+
Immunogen
BB B
B
Th Th
Antibody
Hapten + Carrier ＝ Immunogen
二、决定抗原免疫原性的因素
一） 抗原方面的因素 二） 宿主方面的因素 三） 免疫接种方式
一） 抗原方面的因素
1. 异物性
(1) 异种物质（Xeno-substances） ---- 病原微生物及其代谢产物、异种蛋白 质等
2. 代谢产物：外毒素
1）外毒素(Exotoxins)
蛋白质，具有很强的免疫原性，可刺激 机体产生相应的抗体（抗毒素），能中和 外毒素的作用；有强烈的致病作用。
2）类毒素(Toxoid)：
外毒素经0.3-0.4%甲醛处理，失去毒性 而保留免疫原性成为类毒素。能刺激机体 产生抗毒素（抗体）而中和外毒素的作用.
Classification of antigen ➢ 医学上重要的抗原
Important antigens in medicine ➢ 超抗原和免疫佐剂
Super-antigen and Adjuvants
抗原（Antigen，Ag）： 一类能刺激机 体免疫系统产生特异性免疫应答，并 能与相应的免疫应答产物在体内或体 外发生特异性结合的物质。
异种抗原(xenoantigen)
异种抗原(xenoantigen)
同种异型抗原(Allotypes)
五、医学上重要的抗原
（一）病原微生物及其代谢产物
1. 病原微生物自身： 细菌、病毒、螺旋体、立克次体等。 是含有多种抗原决定簇的天然抗原复 合物。
菌体抗原：细胞壁，脂多糖 鞭毛抗原：蛋白质 表面抗原：荚膜抗原、K抗原、Vi抗原
✓其性质、数目、空间构型决定了抗原的特异 性。
➢ Polypeptide antigen----5-23 amino acid residues
➢ Polysaccharide antigen----5-7 monosaccharides
➢ Nucleic acid antigen----6-8 nucleotide
2. 修饰的蛋白（modified autoantigen） 物理因素、化学因素或生物因素等
（六）肿瘤抗原(Tumor antigens)
是细胞在癌变过程中出现的具有免疫原性的 一些大分子物质的总称。
• TSA（肿瘤特异性抗原）： 是某一类肿瘤细胞所特有的抗原。
化学、物理因素诱生的；自发肿瘤抗原；病毒诱 导的抗原多属TSA。
➢构象决定簇（conformational determinants）：序列上不连续的氨基酸
或单糖，通过空间构象折叠形成的决定簇。
—大多位于抗原分子的表面。 —能被B细胞或抗体识别。
➢顺序决定簇(sequential determinants)：
一段序列上相连续的氨基酸基团或多糖所形成的 决定簇。又称线性决定簇 (linear determinant)。
ABO systቤተ መጻሕፍቲ ባይዱm
血型 A B AB O
红细胞表面抗原 A B A+B 无
血清中抗体 抗B 抗A 无 抗A+抗B
Rh System
• 恒河猴与人红细胞之间的共同抗原（Common antigens in RBC between human and Macacus rhesus）
• Rh阳性：含有Rh抗原 Rh阴性：不含有Rh抗原 中国汉族人中99% Rh阳性
• 新生儿溶血症（hemolytic disease of newborn）
新生儿溶血症：发生在Rh阴性母亲与Rh阳性胎儿之间
HLA: MHCⅠand MHCⅡ
（五）自身抗原(Autoantigens)
1. 隐蔽的自身抗原（sequestered autoantigen) 人眼晶状体蛋白、甲状腺球蛋白和精子等
✓ 溶血性链球菌的表面抗原，人肾小球基底膜和心肌瓣膜 ✓ 变形杆菌OX19与斑疹伤寒立克次体
2.意义： （1）引起某些病理反应：肾小球肾炎 （2）协助诊断某些疾病
（四）同种异型抗原(Alloantigen)
1. 红细胞血型抗原 ✓ ABO血型抗原 ✓ Rh血型抗原
2. 人类白细胞抗原（HLA） ✓ 调节免疫应答 ✓ 介导移植排斥
1）共同抗原(Common antigens)： 具有相同或相似的抗原决定簇的两个或多个 抗原，称为共同抗原。
2）交叉反应(Cross-reaction)： 抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似决定 簇的不同抗原的反应，此称为交叉反应。 意义：致病性；应用诊断
四、抗原的分类
1. 根据抗原的特性（免疫原性）:
抗原的结合价：
—能和抗体分子结合的抗原决定簇的总数目.
单价抗原：如半抗原 多价抗原：如大多数天然抗原
3. 抗原决定簇的分类
(1) 根据抗原决定簇的位置和构成特点
❖构象决定簇 Conformational determinants
❖顺序决定簇（Sequential determinants） 也称线性决定簇（linear determinants ）
3. 根据抗原的来源分类
1）异种抗原(xenoantigen)：来自不同物种的抗原 性物质。如：病原微生物及其产物
2）同种异型抗原(Allotypes)：存在于同一种属不 同个体之间所存在的不同抗原。如：ABO血型 抗原，HLA等.
3）自身抗原(Autoantigens)：来自于自身组织成 分并能引起自身免疫应答的抗原。如 ：晶状体 蛋白、精子
需要在T细胞辅助下才能诱导B细胞产 生抗体的抗原。
➢绝大多数是蛋白质抗原，抗原决定簇种类多， 同类数目少
➢产生的抗体主要是IgG ➢可引起细胞免疫、体液免疫 ➢可产生免疫记忆
2）胸腺非依赖性抗原（TI-Ag）
不需要T细胞辅助就能直接诱导B细胞 产生抗体的抗原。
➢绝大多数为多糖类物质 ➢含有多个重复排列的抗原表位 ➢抗体主要是IgM ➢不引起细胞免疫应答 ➢不产生免疫记忆
general antigens: .001-.0001% of the body’s T-cells
免疫原性 （Immunogenicity）
T
致敏T细胞
Ag
B
浆细胞
抗体
2. 免疫反应性（Immunoreactivity）：
指抗原与相应的免疫效应物质(抗体或/和致 敏淋巴细胞），在体内体外发生特异性结合 的特性。
也称抗原性（antigenicity）
免疫反应性（Immunoreactivity）
➢ 完全抗原(Complete Antigen）
➢ 半抗原（Hapten）
2. 根据抗原诱导抗体产生是否需要 T细胞的辅助，分为：
❖胸腺依赖性抗原
thymus-dependent Ag，TD-Ag
❖胸腺非依赖性抗原
thymus-independent Ag，TI-Ag
1）胸腺依赖性抗原（TD-Ag）
T
致敏T细胞
Ag
浆细胞 B
抗体
➢完全抗原与半抗原
1. 完全抗原（Immunogen /complex antigen): 既具免疫原性又有免疫反应性的物质. 如:大多数蛋白质.
2. 半抗原(hapten): 仅有免疫反应性而无免疫原性的物质. 如:大多数多糖、类脂、某些药物. 半抗原+载体(蛋白质) 完全抗原
• TAA（肿瘤相关性抗原）： 非肿瘤细胞所特有，正常细胞上也存在；只是细 胞癌时，其含量明显增高。
例如：甲胎抗原AFP，肝癌 PSA，前列腺癌
（七）超抗原（SAg，Superantigens）
定义： 某些抗原物质只需极低浓度（1-10ng/ml）即 可非特异性激活大量T或B细胞克隆（5-20%）， 产生极强的免疫应答，这类抗原称为超抗原。
➢ 需经过抗原递呈细胞（APC）加工处理， 并与MHC分子结合后，才能被T细胞抗原 受体所识别。
B细胞决定簇：被B细胞抗原受体(BCR)所 识别的决定簇
➢ 存在于抗原分子表面或转折处的呈三级 结构的构象决定簇。大多数天然抗原。
➢ 可直接与B细胞表面的抗原受体结合， 无需加工处理，也无需与MHC分子结合。